NASM里的宇宙空間珍寶
——國家廣場館（上）

□ 張 博

NASM里的宇宙空間珍寶
——國家廣場館（上）

□ 張 博

身為航空愛好者，本人可以說是對美國國家航空航天博物館（National Air and Space Museum，簡稱NASM）久仰大名，于是在2010～2012年赴美訪學(xué)期間兩度造訪此地。不過在造訪之前，本人只是對館藏的眾多航空器有所耳聞，并沒有意識到在航天以及天文方面，博物館也擁有如此不俗的藏品，這些也算是參觀時(shí)帶給自己的驚喜了。

NASM現(xiàn)在擁有兩處展區(qū)，主館位于美國首都華盛頓市中心的國家廣場一側(cè)，另外還在華盛頓杜勒斯國際機(jī)場附近設(shè)有分館——史蒂文?烏德沃爾哈齊中心(Steven F. Udvar-Hazy Center)。說來這座博物館不算很大，尤其是國家廣場的主館，只論面積的話，恐怕還比不上北京小湯山的中國航空博物館；哪怕是后來擴(kuò)建的史蒂文中心，跟世界最大的軍用航空航天博物館——俄亥俄州代頓市的美國空軍國家博物館相比也是小巫見大巫。但NASM的優(yōu)勢在于質(zhì)量，全美最具歷史意義的航空航天藏品齊聚于此?？紤]到美國在這一領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，說該館集合了全球最佳的展品，也是毫不夸張的。

最具歷史意義是個(gè)什么概念？只消看一看主館正廳的展品就知道了。

圖1中都是什么？容我慢慢道來。這間展廳的主題叫作“飛行里程碑（Milestones of Flight）”，每樣展品都是航空航天史上的第一，放到其他博物館也絕對屬于鎮(zhèn)館之寶的級別。展廳四角分別懸掛著美國的噴氣機(jī)鼻祖XP-59A、第一架突破音障的載人飛機(jī)X-1、查爾斯?林白完成第一次單人不間斷飛越大西洋時(shí)的座機(jī)圣路易斯精神號，還有當(dāng)前飛行速度最快、升限最高的載人機(jī)X-15（照片中從右上角起，順時(shí)針方向）。懸掛在X-1跟圣路易斯精神號之間的是第一架成功的私人航天器太空船一號。聳立在照片左側(cè)的是火箭先驅(qū)羅伯特?戈達(dá)德在1926年發(fā)射的火箭，以及在1939年至1941年間測試過的火箭；右側(cè)則是冷戰(zhàn)期間最具威力的導(dǎo)彈兼核裁軍最初的犧牲品——SS-20。大廳正中的天花板上懸掛著蘇美兩國的第一顆人造衛(wèi)星——人造地球衛(wèi)星1號和探險(xiǎn)者1號，兩側(cè)還懸掛有第一架造訪其他行星的探測器——水手2號（右），以及第一架造訪木星并率先飛越冥王星軌道的航天器——先驅(qū)者10號（左）。

參觀時(shí)，剛一走進(jìn)博物館大門，看到這些展品，本人就瞬間熱血沸騰了。航空航天百年啊，這些傳奇一般的里程碑啊，就這樣匯聚一堂，而且還都是真品！也許你想問那些衛(wèi)星和探測器是怎么一回事？那些多半是備份機(jī)，跟發(fā)射升空的真身幾乎是沒有區(qū)別的。管理國家廣場上眾多博物館的史密森尼學(xué)會號稱是美國的藏寶箱，這間展廳相當(dāng)有力地論證了這一點(diǎn)。就不說館內(nèi)還保存有萊特兄弟的第一架飛機(jī)，也不說館藏質(zhì)量之高且見縫插針之狠，就連陳列在走廊上的疑似破爛，都頂著“第一架可以持續(xù)飛行且姿態(tài)可控的人力機(jī)”這么一個(gè)頭銜，不過畢竟本文的主題還是要以宇宙空間為主嘛。

與正廳相連的游客中心，一側(cè)的壁畫（圖2）是太空美術(shù)大師羅伯特?麥考爾（Robert McCall）的手筆，以阿波羅登月為主題。他是本人最中意的太空美術(shù)家之一，構(gòu)圖繁而不亂，畫風(fēng)相當(dāng)豪邁大氣，之前對其向往已久，在這里終于得以一睹真跡。

對于空間和宇宙探測的主題來說，正廳地面上就更有料了，這里展示了美國最早的一批航天器，比如友誼7號水星飛船（圖3），還有完成美國第一次太空行走任務(wù)的雙子4號飛船（圖4）。

當(dāng)然，在這種場合，怎么可以少了第一艘載人登月飛船——阿波羅11號的身影，圖5是哥倫比亞指令艙，圖6是指令艙背面斑駁的絕熱罩。

在月巖觸摸體驗(yàn)區(qū)會發(fā)現(xiàn)，巖石表面早已被各路游客摸得油光錚亮（圖7）。這塊巖石成分系玄武巖，與火山活動有關(guān)，是由阿波羅17號的宇航員采回的。雖說之前在北京天文館就看到過月巖實(shí)物，但親手觸摸采自異星的樣本，感覺還是頗為不同。令人遺憾的是，不少國人旅行團(tuán)的導(dǎo)游在介紹這塊月巖時(shí)都免不了稱“摸過它就可以發(fā)財(cái)”，卻鮮少提及技術(shù)性背景。我說，大家就不能有點(diǎn)好奇心么，什么東西難道非要冠以發(fā)財(cái)二字才能足夠吸引人？

圖8展示的是率先登陸火星的海盜號探測器。在它的兩個(gè)兄弟飛往火星的時(shí)候，這臺備份機(jī)就在地面上從事通信測試。順帶一提，據(jù)說在1976年國家廣場館落成之時(shí)，當(dāng)時(shí)在火星上執(zhí)行探測任務(wù)的海盜號就遙控地面上的機(jī)械臂執(zhí)行了剪彩指令，聽上去那是相當(dāng)之拉風(fēng)，想必在場的嘉賓也會對此留下深刻印象。

圖9為星塵號彗星探測器的返回艙，其上的球拍狀結(jié)構(gòu)就是彗星塵埃采集器。這架探測器曾在2004年初飛掠了短周期彗星懷爾德2號并為其采樣，然后在2006年返回地球。這是有史以來第一次為月球之外其他天體采樣并返回，所以它也有資格在這間展廳占據(jù)一席之地。

星塵號的采集器媒介是輕質(zhì)氣溶膠，圖10中左側(cè)是一塊樣品。這種材料雖然看上去縹緲如煙，卻是扎扎實(shí)實(shí)的固體，具有密度超低、吸附能力超強(qiáng)、硬度高、絕熱性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)。在探測器飛掠彗星期間，脆弱的彗星塵埃與低密度氣溶膠相撞并陷于其中，在此過程中采集器不會破損，塵埃自身的理化特性也不會改變，堪稱理想。右側(cè)為探測器搭載的芯片，在星塵號發(fā)射之前，NASA為了提高任務(wù)的公眾認(rèn)知度，開展了“將姓名送上彗星”活動，期間征集的眾多姓名就是記錄在這樣的芯片中的，本人的名字也應(yīng)該位列其中。

正廳逛完，讓我們步入正題。國家廣場館的太空相關(guān)展品主要分布在太空競賽（Space Race）、在地球之外（Move Beyond Earth）、月球探測器（Lunar Exploration Vehicles）、阿波羅登月（Apollo to the Moon）、行星探測（E?xploring The Planets）以及宇宙探索（Explore the Universe）幾個(gè)展廳中，容我逐一介紹。

顧名思義，太空競賽展廳的主題是當(dāng)年的美蘇太空爭霸。這場競賽始于人造地球衛(wèi)星1號的發(fā)射，以阿波羅登月告終。其中最惹眼的展品就是大廳中央的早期火箭群，圖11中從左到右依次為前衛(wèi)、木星C型、民兵III型、維京和偵察兵D型，懸掛在天花板上的分別是V-1飛彈（前）與戰(zhàn)斧導(dǎo)彈（后）。值得一提的是，美國的第一顆人造衛(wèi)星就是由木星C型火箭發(fā)射的。

身為高能天體物理研究者，圖12左邊最矮的這個(gè)小家伙顯然不能忘：空蜂（Aerobee）150。Aerobee探空火箭家族對于空間天文學(xué)的發(fā)展貢獻(xiàn)良多，早期的先驅(qū)者以它為平臺進(jìn)行了無數(shù)實(shí)驗(yàn)，如早期的太陽空間觀測以及第一個(gè)X射線源的發(fā)現(xiàn)，后者還讓里卡爾多?賈科尼獲得了2002年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

1957年12月美國發(fā)射了前衛(wèi)1號衛(wèi)星（圖13）。這顆衛(wèi)星的運(yùn)載火箭在點(diǎn)火之后發(fā)生了故障，因此衛(wèi)星爆炸，這才讓蘇聯(lián)占了先。如果它成功的話，恐怕整個(gè)航天史就要改寫了。

圖14是人造地球衛(wèi)星1號僅存的部件——插在衛(wèi)星電池系統(tǒng)以及發(fā)射機(jī)之間的絕緣銷，這個(gè)零件直到發(fā)射前才被拔開。另一套類似的部件安裝在運(yùn)載火箭上，待星箭分離之后脫開，之后衛(wèi)星才能傳輸無線電信號。至于正廳懸掛的衛(wèi)星，那是后來的復(fù)制品，探險(xiǎn)者1號倒是正經(jīng)的備份機(jī)。

圖15展示了蘇美軌道太空第一人——尤里?加加林（右）以及約翰?格倫（左）的宇航服。還有太空行走第一人列昂諾夫的出艙場景（圖16）。

太空競賽的高潮是登月，以美國勝利而告終。圖17是美國阿波羅計(jì)劃所用的宇航服。另外，當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)也開發(fā)了自己的探月項(xiàng)目，而且連登月宇航服都準(zhǔn)備好了（圖18）。

競賽結(jié)束后，美蘇開始了太空合作。第一個(gè)合作項(xiàng)目是阿波羅—聯(lián)盟飛船對接，兩國的航天器設(shè)計(jì)風(fēng)格差異很是明顯，可以看出蘇聯(lián)風(fēng)格確實(shí)粗獷（圖19）。

圖20為美國最早的空間站——天空實(shí)驗(yàn)室的生活區(qū)艙段，內(nèi)里設(shè)有廚房、衛(wèi)生間、浴缸和健身設(shè)備，可供參觀。不過美國獨(dú)立建造的空間站也就止步于此了，之后主要的發(fā)展方向是航天飛機(jī)。如今與他國合作的國際空間站又是后話。

NASA在20世紀(jì)60年代末到70年代初開發(fā)了升力體M2-F3（圖21）。所謂升力體，是指不具備單獨(dú)機(jī)翼，只靠機(jī)身產(chǎn)生升力的飛行器。一系列升力體的試飛結(jié)果大大幫助了航天飛機(jī)的研制。

圖22是冷戰(zhàn)期間的小插曲——1958年發(fā)射的索拉德1號衛(wèi)星。它是第一顆太陽觀測衛(wèi)星，也是最早的天文衛(wèi)星，曾用于太陽輻射的測量，確定了射電信號的中斷與太陽X射線輻射之間的關(guān)系。同時(shí)該衛(wèi)星還承擔(dān)有截取蘇聯(lián)防空雷達(dá)信號情報(bào)的機(jī)密任務(wù)。在航天史上，它還以率先采用一箭多星的方式發(fā)射而聞名于世。

哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的測試鏡（圖23）在展廳一角頂天立地，它建成于1975年，用途是論證大型空間望遠(yuǎn)鏡的可行性，應(yīng)該算是正式升空的望遠(yuǎn)鏡的前身。在望遠(yuǎn)鏡發(fā)射之后，測試鏡還曾經(jīng)用于宇航員的維修訓(xùn)練。其實(shí)哈勃望遠(yuǎn)鏡本身跟太空競賽關(guān)系不大，不過鑒于這貨塊頭實(shí)在太大，其他展廳怕是也沒有合適的地方容納它了。

由于哈勃望遠(yuǎn)鏡的主鏡存在球差，嚴(yán)重影響成像質(zhì)量，1993年12月，宇航員進(jìn)行了第一次望遠(yuǎn)鏡維修任務(wù)，為哈勃安裝了矯正視力的設(shè)備：COSTAR光學(xué)改正系統(tǒng)（圖24）。2009年，這臺儀器在望遠(yuǎn)鏡的最后一次維修任務(wù)期間被拆除，更新的宇宙起源光譜儀取代了它。宇航員將COSTAR帶回了地球，作為對這臺功勛卓著的空間望遠(yuǎn)鏡的紀(jì)念。圖25為用于訓(xùn)練宇航員維修哈勃望遠(yuǎn)鏡的電力系統(tǒng)模擬柜。

（未完待續(xù)）

注：圖1～圖25均為作者拍攝。